Топливные гранулы пеллеты


Топливные гранулы пеллеты: полный обзор свойств энергоносителя

Для обеспечения работы пеллетных котлов отопления, устанавливаемых в автономно работающих котельных, необходимы пеллеты. Этим позаимствованным из английского языка словом называют топливные гранулы цилиндрической формы, получаемые из древесной муки путем прессования. В качестве сырья, идущего для изготовления пеллет, используют ошкуренную и не ошкуренную древесину, отходы с лесопилок, деревообрабатывающих и мебельных производств. Производители альтернативного вида твердого топлива освоили еще и выпуск агропеллет из соломы, кукурузы, шелухи подсолнечника, лузги гречихи и т.д. При перевозке пеллет и их хранении необходимо соблюдать ряд требований, которые намного мягче правил, предъявляемых к дизельному и газообразному топливу. Поэтому популярность пеллетных котлов отопления растет среди владельцев загородного жилья. При покупке гранулированного топлива потребители интересуются его качеством, так как от этого зависит работоспособность котельного оборудования и процент КПД. На уровень качества пеллет влияет сырье, организация производственного процесса, условия хранения готовой продукции и доставки до конечного потребителя.

Формируются топливные гранулы под давлением, равным 300 атм, и под воздействием высокой температуры. При этом из измельченной массы выделяется особое вещество, называемое лигнином, которое обеспечивает склеивание отдельных фрагментов в гранулы.

Длина отдельной пеллеты может варьироваться в пределах 10-30 мм. Диаметр самой тонкой гранулы составляет 6 мм, а самой крупной – 10 мм. Пеллеты относят к экологически чистым видам топлива, так как при их производстве используются только природные материалы. При сжигании гранулированного топлива в пеллетных котлах количество углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу, ничтожно мало. Естественное разложение древесины сопровождается выделением примерно такого же объема углекислого газа.

Пеллеты — это экологичное и очень экономичное топливо, используемое при обогреве жилых помещений каминами, печами, твердотопливными котлами

Сортовые разновидности пеллет

По существующей классификации топливные гранулы подразделяются на три группы:

  • белые пеллеты, которые принято называть топливом премиум-класса, подходящим для высокотехнологичных котлов отопления;
  • темные или индустриальные пеллеты, немного уступающие первой группе по качеству, так как в ход идет не только древесина, но и кора (подходят для сжигания в пеллетных котлах, но с более частым удалением золы);
  • агропеллеты, считающиеся дешевым топливом стандартного качества, сжигаются в больших котлах, выпущенных производителями именно для этого вида твердого топлива.

Теплотворная способность белых и темных пеллет одинакова: 17,2 Мдж/кг, а у агропеллет ниже — 15 МДж/кг. Зольность пеллет премиум-класса составляет 0,5%, темных — 0,7% и выше, агропеллет — 3% и более.

Сыпучесть сухих топливных гранул обеспечивается их цилиндрической формой и физико-геометрическими характеристиками (плотность, истираемость, насыпная масса). Благодаря этим качествам топливо может автоматически подаваться через специальные устройства, используемые в котельных. Автоматизация подачи пеллет в котел отопления позволяет обеспечить его длительную работу без активного участия человека. В этом и кроется секрет успеха пеллет на топливном рынке многих европейских стран.

Основные этапы процесса производства

Пеллетное производство можно условно представить в виде нескольких этапов:

  • измельчение сырья;
  • сушка измельченных компонентов;
  • доизмельчение высушенных частиц;
  • водоподготовка с целью увлажнения древесной муки;
  • прессование измельченного и увлажненного сырья в гранулы;
  • охлаждение пеллет и очищение их от пыли;
  • фасовка топливных гранул и упаковка.

Давайте рассмотрим каждый этап подробнее.

Этап #1 — измельчение древесного сырья

С помощью рубительных машин, называемых дробилками, обеспечивают измельчение древесного сырья до фракций, длина и ширина которых составляет 25 мм, а толщина – 2 мм. Затем измельченное сырье подвергается сушке. Чем меньше размер фракций, тем меньше потребуется энергозатрат для их сушки.

С помощью рубительных машин, называемых дробилками, обеспечивают измельчение древесного сырья до фракций, длина и ширина которых составляет 25 мм

Этап #2 — сушка и доизмельчение

К уровню влажности древесного сырья, отправляемого под пресс, предъявляются конкретные требования. Процент влажности должен составлять 10% с отклонением на 2% в меньшую или большую сторону.  Если сырье будет слишком влажным, потребуется проведение дополнительной сушки. Если же фрагменты древесины будут слишком сухими, то их придется дополнительно увлажнять, добиваясь 10-процентного значения уровня влажности.

Сушильное оборудование бывает барабанного и ленточного типа, причем последний вариант предпочтительнее, хоть и дороже. Использование сушилок ленточного типа более безопасно. Сушилки могут эксплуатироваться на газе или на древесных отходах. Существует еще разделение оборудования по виду применяемого сушильного агента, в качестве которого может выступать водяной пар, горячий воздух или топочные газы.

Устойчивая работа пресса возможна лишь в том случае, если размер входной фракции сырья не будет превышать 4 мм. Подсушенное сырье дополнительно подвергается измельчению в молотковых мельницах, стружечных станках, дезинтеграторах.

Этап #3 — водоподготовка

Сырье, уровень влажности которого не дотягивает до 8%, сложно поддается прессованию. Чтобы получить нужную степень влажности, необходимо пропустить пересушенное сырье через устройство дополнительного увлажнения. Лучшим вариантом считаются шнековые смесители, в которые подается пар или же вода. Пар приходится применять при обработке древесного сырья, полученного из твердых пород. Под воздействием пара снижается прочность древесины и увеличивается ее пластичность.

Прессы ряда производителей устроены таким образом, что им не требуется предварительного парового воздействия на сырье. Некоторые недобросовестные производители применяют пар для обработки старого и уже слежавшегося сырья. Однако получить пеллеты хорошего качества из «оживленного» таким способом сырья все равно не удастся.

Этап #4 — прессование

Протекание процесса гранулирования осуществляется с помощью прессов, выпуском которых занимаются известные в мире производители: CPM, Salmatec, Andritz, Amandus Kahl, Munch, Buhler и др. Данный вид оборудования имеет конструктивные различия, основным их которых является вид матрицы. Бывают прессы:

  • с круглой матрицей (создавались для применения в пищевой и химической промышленности, а также для производства комбикормов);
  • с плоской матрицей (создавались для утилизации ТБО).

Несмотря на конструктивные различия, прессы обеих модификаций работают по одному и тому же принципу. Бегущие катки сминают сырье на матрице, обеспечивая его продавливание сквозь предусмотренные отверстия на ее поверхности. Выдавившиеся гранулы обрезаются специальными ножами. В ходе процесса прессования оборудованию удается уплотнить сырье в три раза.

Процесс формирования пеллет с помощью цилиндрического матричного пресса. Одинаковые по диаметру гранулы выдавливаются через отверстия матрицы и срезаются

Силы трения в условиях течения адиабатического процесса, вызываемого резким сжатием сырья, способствуют подъему температуры в рабочей зоне пресса до 100 градусов по Цельсию. На переработку тонны сырья расходуется в течение часа 30-50 кВт электроэнергии.

При гранулировании древесины оборудование испытывает большие нагрузки, поэтому его производят из особо прочных материалов. Отдельные детали типа матрицы выпускают из закаленных износостойких сплавов.

Этап #5 — охлаждение пеллет и очищение их от пыли

От степени усилий, приложенных к прессованию сырья, и величины температуры, при которой происходит формирование гранул, зависит качество получаемых пеллет. Однако существует верхний «потолок» температурных значений (120°С), при превышении которого в гранулируемом сырье начинают протекать необратимые процессы, негативно сказывающиеся на качестве пеллет.

Спрессованные гранулы нуждаются в охлаждении, действующем на них с кондиционирующим эффектом. Оборудование известных производителей оснащено системами очистки готовых гранул от пыли и мелких крошек. Очищению пеллеты подвергаются сразу же после процедуры охлаждения.  Это положительным образом сказывается на качестве пеллетного топлива.

Этап #6 — фасовка топливных гранул и упаковка

Гранулированное топливо фасуется и упаковывается разными способами, что позволяет удовлетворить разносторонние запросы потребителей. Пеллеты могут реализовываться насыпью в свободном виде или в объемных мешках — так называемых «биг-бэгах», вмещающих от 500 до 1200 кг гранул.

Составные элементы огромного полимерного мешка (биг-бэга), используемого для хранения пеллет на складах производителя и последующей транспортировки до коечного потребителя

Насыпью обычно отгружаются топливные гранулы, отправляемые на ТЭЦ. Хотя возможна отгрузка насыпью и пеллет высокого качества, которые закупаются для отопительных котлов, а также с целью дальнейшей реализации в более мелкой расфасовке.

«Биг-беги» – это полимерные мешки, снабженные стропами для механизации погрузо-разгрузочных работ. Пеллеты, хранимые и перевозимые в мешках, не теряют своих сыпучих качеств и сохраняют требуемый уровень влажности. Однако покупка уже расфасованных топливных гранул обычно обходится дороже рядовому потребителю.

Специальные автоприцепы для перевозки биг-бэгов с пеллетами. Для разгрузки тяжелых мешков применяются автопогрузчики

Пеллеты, расфасованные в упаковки по 10-20 кг, также пользуются популярностью среди потребителей. Владельцы пеллетных котлов и каминов, не имеющие бункеров для хранения больших запасов пеллет, покупают их в мелкой расфасовке. Конечно, данный способ покупки топливных гранул считается самым затратным. Однако в мелкой таре реализуются только отборные пеллеты.

Многим покупателям удобнее приобретать отборные пеллеты, расфасованные в небольшие полиэтиленовые мешки, которые легко перевозить в личном транспорте

По каким нормам определяют качество пеллет?

Российские производители пеллет пользуются стандартами качества, принятыми в европейских странах. Зарубежные производители топлива для пеллетных котлов получают сертификаты соответствия выпускаемой продукции действующим в Европе стандартам качества. Отсутствие документа, подтверждающего качество пеллет, отпугивает покупателей. При этом стоимость сертифицированной продукции того же качества выше, чем не сертифицированной.

В стандартах качества EN plus и EN-B зафиксированы требования к бытовым и промышленным пеллетам по ряду критериев, а именно:

  • диаметру;
  • длине;
  • насыпной массе;
  • теплоте сгорания;
  • влажности;
  • истиранию (проценту пыли);
  • твердости;
  • зольности;
  • температуре плавления золы;
  • содержанию металлов и других химических элементов, указываемых в мг на кг.

Производители, желающие выиграть тендер на госзакупки пеллетного топлива, должны предоставить в пакете документов сертификат EN plus.

Как не дать обмануть себя при покупке?

При покупке пеллет рядовому гражданину также надо обращать внимание на наличие сертификата качества. Помимо этого важного документа, который недобросовестные продавцы могут и подделать, необходимо выяснять место изготовления топливных гранул. Крупные производители имеют постоянных поставщиков сырья, под особенности которого настроено все технологическое оборудование компаний. С этой точки зрения у крупных производителей пеллеты будут качественнее.

Визуальный осмотр топливных гранул также помогает оценить пригодность продукции для работы пеллетных котлов. При таком контроле обращается внимание на цвет гранул, сохранность их формы, количестве пыли, целостности поверхности пеллет, отсутствии ярко выраженных запахов и др. Можно заказать и лабораторные исследования топливных гранул на предмет их соответствия европейским нормам качества. Только за оказанную услугу придется заплатить.

aqua-rmnt.com

Пеллеты: что это такое и их топливные преимущества [2019]

Современный вид топлива, который используется для сжигания в пеллетных котлах

Пеллеты на данный момент – это отличная альтернатива газу и другому топливу, но многие не знают, что это. Отопление пеллетами дешевле газа в 3-4 раза, но пока что технология изготовления такого материала не дает возможности полностью заменить им газ. Но как альтернативу пеллеты рассматривают многие.

Содержание

Пеллеты считаются экологически чистым видом топлива

Дробленая древесина, используемая для изготовления пеллет

Одной из характеристик топливных гранул является количество выделяемой тепловой энергии, что влияет на стоимость сырья

Древесные гранулы в сосуде у котла создают некий декор в современном интерьере

Пеллеты: что это такое?

Внешне топливные пеллеты выглядят как гранулы цилиндрической формы. В них запрессовывают отходы древесного и с/х производства. Размеры их стандартные:

  1. Диаметр – 6-8 мм.
  2. Длина – от 5 до 70 мм.
  3. Влажность – 7-10%.

«Сыпучие» гранулы удобны при использовании подающих устройств в котельных

За счет этого показателя они успешно используются в пиролизных котлах. Если сравнить с дровами, то КПД котлов на таком топливе больше в 1,5 раза.

Но размеры одной пеллеты зависят от используемого для производства материала, типа сырья и сферы использования.

Обратите внимание! За рубежом такой тип топлива активно используется, особенно для автоматизированных котельных. Пеллеты нашли свое распространение как в бытовом использовании, так и в промышленном. По своей теплопроводности пеллеты сравнивают с углем. Кроме того, это топливо экологичное.

Хорошо просушенные пеллеты работают эффективнее

История появления

Котлы на пеллетах впервые начали использовать в США, именно там стартовало производство этого материала. Хотя изначально задумка гранулирования была несколько иной, ведь таким образом планировалось экономить место при перевозке отходов. Но довольно быстро пеллеты начали использовать в качестве топлива.

В Европе впервые об альтернативном топливе заговорили в Швейцарии в 80-х годах. Гранулы начинают изготовлять из отходов древесного производства. В 90-х годах в Швейцарии развивается настоящий бум производства топлива в промышленных масштабах. Далее развитие проиcходило в Канаде, Дании, Финляндии, Англии, Италии.

На данный момент заводы по производству пеллет расположены непосредственно возле лесозаготовительных и лесоперерабатывающих предприятий. Это позволяет не останавливать производство топлива, и такие заводы зачастую работают 24 часа в сутки.

Экологический фактор

Купить пеллеты – это значит сохранять стабильный экологический фон. Они – результат переработки отходов, а значит, не навредят атмосфере и человеку. Считается что пеллеты являются частью круговорота CО₂ в окружающей среде, то есть выделяют его ровно столько, сколько впитало дерево при росте.

В процессе сжигания пеллет выбрасывается столько же углекислого газа, сколько образовалось при естественном разложении древесины

Обратите внимание! При производстве используются отходы, а значит, каждая тонна такого топлива сохраняет в целости и сохранности деревья в лесу. А окружающая среда не загрязняется отходами деревоперерабатывающего производства.

Что очень важно, выбросы в атмосферу от сгорания такого топлива не настолько вредны, как если бы сжигался уголь и дизтопливо.

Химические характеристики пеллет зависят от сырья, из которого они изготовлены

Классификация пеллет

Цена пеллет во многом зависит от используемого в процессе изготовления сырья. Существует такая классификация:

Разновидность пеллет по сырью изготовления

  • Белые пеллеты – этот сорт еще называют «премиум». Производятся они из отходов древесины без коры. Теплотворная способность таких пеллет достигает 17,2 МДж/кг. Зольность практически нулевая. Такие пеллеты составляют около 95% всех, что представлены на рынке сегодня. Они подходят для любых типов котлов.

Преимущество белых пеллет – низкая зольность. Чистка котла после такого сырья необходима не чаще одного раза в месяц

  • Индустриальные – они в себе содержат древесину более низкого качества. Кроме древесных отходов в них может быть кора и несгораемые частички. По теплотворности от первого типа они почти не отличаются, но зольность немного выше. При их использовании котел придется прочищать чаще.

Дополнительные элементы в составе индустриальных пеллет делают их окрас немного темнее

  • Агропеллеты – их изготовляют из отходов с/х производства. Теплотворная способность их ниже – до 15 МДж/кг, зольность больше 4%. То есть чистить котел придется часто. Среди преимуществ такого топлива – их доступная цена. Используются они преимущественно для получения тепла в больших тепловых станциях. Также они удобны, если в котлах предусмотрена автоматическая очистка от золы. Применять их можно не во всех котлах, а только тех, что рассчитаны на подобное топливо.

Экономный вариант топлива стандартного качества, которое можно применять только в специальных котлах

Процесс производства

Производство пеллет – это процесс многоэтапный, который требует как материальных, так и временных затрат. Но первым делом на завод завозят сырье. Сырьем могут быть:

  1. Кора, опилки, щепа, иные отходы лесозаготовки.
  2. Отходы с/х производства: кукуруза, солома, лузга подсолнечника и другие.

Пеллеты для отопительных котлов из лузги подсолнечника

Технологический процесс производства состоит из следующих этапов:

  • Крупное дробление.
  • Сушка.
  • Мелкое дробление.
  • Перемешивание и водоподготовка.
  • Прессование.
  • Охлаждение, сушка.
  • Расфасовка.

Ненужные деревянные щепки используют при изготовлении древесных гранул

Первичное дробление

Его еще называют крупным дроблением. В процессе происходит измельчение до размеров 25 х 25 х 2 мм. Такой процесс обеспечивает быструю сушку сырья до необходимой влажности. Так как подобный материал хранится на бетонном полу для исключения смешивания с песком и камнями, подача в измельчитель происходит посредством скребкового устройства.

Измельчение отходов древесины – первый этап в производстве пеллет

Просушивание

Теперь сырье имеет влажность от 15%, что не подходит для следующих этапов, так как оно будет плохо прессоваться. А гранулы, которые содержат столько влаги, не подойдут для котлов. Оптимальная вилка влажности – от 8% до 12%, но правильные пеллеты имеют 10%. Для того чтобы просушить первично измельченное сырье, используются сушилки барабанного ленточного типа. Выбор того или иного способа просушки зависит от типа сырья, его качества и других факторов.

Сырье для изготовления пеллет с несоответствующей влажностью требует дополнительного увлажнения или сушки

Обратите внимание! Этот процесс является энергоемким, ведь для того, чтобы просушить 1 т сырья, на этом этапе нужно сжечь 1 м³ дров. Для того чтобы удешевить этот процесс, к топке сушилки сжигают кору или опил.

Вторичное (мелкое) дробление

Для того чтобы мог работать пресс, размер частичек не должен быть больше 4 мм, поэтому применяется повторное измельчение. Для этого используются молотковые мельницы, которые отлично подходят для дробления волокнистой стружки, опилок.

Опилки, подготовленные для повторного дробления

Водоподгонка, прессование

Так как на предыдущих этапах сырье было высушено и на данный момент имеет только 8% влажности, склеить его будет сложно. Для этого материал увлажняют при помощи воды или пара. Последний необходим при прессовании твердых пород древесных отходов. Если сырье из мягкой древесины, то вполне достаточно дополнительной влаги.

Что касается прессования, то оборудование для пеллет имеет разные формы матрицы – плоскую и цилиндрическую. Диаметр самой матрицы порядка 1 метра, мощность же измеряется 500 кВт.

Прессы некоторых производителей не требуют дополнительного пара в силу своих конструктивных особенностей

Охлаждение, фасовка

Для того чтобы получить качественные пеллеты, необходимо их хорошо охладить. Этот процесс помогает осушить гранулы. После пресса они имеют температуру +70-90 ⁰С. После завершения такого процесса их просеивают и упаковывают.

Так как пеллеты – это рассыпное сырье, его часто хранят насыпом, но это может негативно сказаться на качестве материала, так как он наберет влажность. Поэтому производители пакуют и рекомендуют сохранять топливо в больших пакетах биг-бэг. Самые качественные пеллеты, которые можно купить, – расфасованные из завода в 20 кг мешки.

От системы хранения, существующей у потребителя, зависит фасовка гранул: насыпью, в мешках биг-бэг либо в мелкой расфасовке

Преимущества топлива

Пеллеты имеют ряд существенных преимуществ:

  1. Это экологически чистое сырье, которое не дает повышенных выбросов CО₂ в атмосферу.
  2. Низкий риск самовоспламенения за счет того, что в них нет спор, пыли.
  3. Гранулы плотнее древесины и их влажность ниже, что обеспечивает больше тепла от сгорания того же объема, что и дров.
  4. За счет стандартных размеров и сыпучести появляется возможность полностью автоматизировать процесс отопления.
  5. Отходов у самых распространенных типов пеллет мало, это значит, что чистить котел каждый день не понадобится. По отзывам тех, кто использует данное топливо, чистка нужна не чаще 1 раза в месяц.
  6. Только на первый взгляд это топливо кажется не самым доступным. На самом деле если сделать пересчет на количество тепловой энергии, то именно пеллеты будут в этом плане самым эффективным топливом.
  7. Простота хранения сырья – минимум площади и отсутствие запаха.
  8. Простота и чистота транспортировки.
  9. Высокий КПД котла в пределах 96%.

Пример работы пеллетного котла в разрезе

Обратите внимание! Если говорить о недостатках материала, то это необходимость постоянно держать запас на складе. Также как недостаток отмечают опасность сжигания пеллет, если сырье, из которого они изготовлялись, взять из загрязненных радиацией территорий. Действительно такой риск есть, но производители, которые уже давно работают на рынке, не будут рисковать своим имиджем и продавать откровенно опасный материал. Поэтому нужно внимательно выбирать именно производителя гранул.

Древесные гранулы практически не подвержены самовоспламенению, так как в состав не входят пыль и споры. К тому же они не вызывают аллергической реакции

Как выбрать качественные пеллеты?

Важность выбора именно качественных пеллет в том, что только такие могут дать заявленное количество тепла. Параметр их зольности также будет в представленных границах. Использование топлива низкого качества ведет к ускоренному изнашиванию котла.

Пеллеты обеспечивают высокую теплотворную способность в сравнении с щепой или дровам

При выборе нужно обратить внимание на:

  • Размер. Причем не только габариты самых пеллет, но и наличие разломанных и раскрошенных. Трухи в пакете быть не должно, а если она обнаружена в значительном количестве, то покупать такое топливо не стоит.
  • Поверхность пеллетины должна быть гладкой и блестящей. Если материал низкого качества, то явно будет заметна шершавость.
  • Пеллеты должны быть твердыми и сухими, только такие стоит использовать.
  • Разломить качественную пеллету сложно, она ни в коем случае не должна сыпаться в руках.
  • Еще один способ проверить качество – это забросить топливо в воду, и если пеллета утонула, то это хорошо, а если же всплыла, то лучше поискать другое топливо.

Правильная форма гранул позволяет их легко транспортировать и перегружать, а также пересыпать через специальные рукава

Использование пеллет – это удобное и экологичное решение. Неудивительно, что на такое топливо перешла уже практически вся Европа.

happymodern.ru

Топливные гранулы - это... Что такое Топливные гранулы?

Топливные гранулы

Топливные гранулы (пелле́ты) (англ. pellets) — биотопливо, получаемое из торфа, древесных отходов и отходов сельского хозяйства. Представляет собой цилиндрические гранулы стандартного размера.

Производство топливных гранул началось в 1947 году[источник не указан 267 дней].

Сырьё для производства

Сырьём для производства гранул могут быть торф, балансовая (некачественная) древесина и древесные отходы: кора, опилки, щепа и другие отходы лесозаготовки, а также отходы сельского хозяйства: отходы кукурузы, солома, отходы крупяного производства, лузга подсолнечника, куриный помет и т. д.

Технология производства

Сырьё (опилки, кора и т. д.) поступает в дробилку, где измельчаются до состояния муки. Полученная масса поступает в сушилку, из неё — в пресс-гранулятор, где древесную муку сжимают в гранулы. Сжатие во время прессовки повышает температуру материала, лигнин, содержащийся в древесине размягчается и склеивает частицы в плотные цилиндрики. На производство одной тонны гранул уходит 4—5 кубометров древесных отходов.

Готовые гранулы охлаждают, пакуют в стандартную упаковку 12—40 кг или доставляют потребителю россыпью.

Торрефицированные (обожженные без доступа кислорода) пеллеты

При торрефикации твердая биомасса обжигается без доступа кислорода при температуре 200—330 ºC. Торрефицированные, или биоугольные (черные), пеллеты обладают рядом достоинств по сравнению с обычными, иначе называемыми белыми[1]:

  • Отталкивают влагу, могут храниться под открытым небом, то есть не требуют крытых хранилищ
  • Не гниют, не плесневеют, не разбухают и не рассыпаются
  • Имеют лучшие показатели сжигания (близкие к углю. Отсюда и название — биоуголь)

Преимущества и недостатки

Топливные гранулы — экологически чистое топливо с содержанием золы не более 3 %. При сжигании гранул в атмосферу выбрасывается ровно столько СО2, сколько было поглощено растением во время роста.

Проверить информацию.

Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. На странице обсуждения должны быть пояснения.

Кроме того, при производстве пеллет в основном используются отходы лесопильных производств и сельского хозяйства, которые ранее в основном вывозились на свалки и гнили, а прошествии нескольких лет начинали гореть или тлеть.

Однако, если в месте произрастания сырья окружающая среда содержит токсины или радиоактивные вещества, то при сжигании гранул эти вещества могут быть распылены в атмосферу.

Гранулы менее подвержены самовоспламенению, так как не содержат пыли и спор. Благодаря этому они не вызывают аллергическую реакцию у некоторых людей.

Гранулы отличаются от обычной древесины высокой сухостью (влажность всего 8—12 %, а влажность сырых дров – 30—50 %) и большей — примерно в полтора раза — плотностью, чем дрова. Эти качества обеспечивают высокую теплотворную способность по сравнению со щепой или дровами — при сгорании тонны гранул выделяется приблизительно 3,5 тысяч кВт·ч тепла, что в полтора раза больше, чем у обычных дров.

Низкая влажность — это не только преимущество гранул как топлива, но и проблема их производства. Сушка может оказаться одной из основных статей расходов при производстве топливных материалов из отходов деревообработки. Кроме того, в зависимости от производства, сбор, сортировка и очистка сырья также могут повлечь дополнительные затраты. Процесс сушки важно тщательно спланировать, что позволит уменьшить риски, связанные с качеством готовой продукции, её себестоимостью и пожароопасностью производства. Лучшим вариантом является производство биотоплива из сухой стружки.

Одно из важнейших преимуществ гранул — высокая и постоянная насыпная плотность, позволяющая относительно легко транспортировать этот сыпучий продукт на большие расстояния. Благодаря правильной форме, небольшому размеру и однородной консистенции продукта гранулы можно пересыпать через специальные рукава, что позволяет автоматизировать процессы погрузки-разгрузки и также сжигания этого вида топлива.

Для эффективного использования топливных гранул требуется особый вид печи: пеллетный котёл.

Качество и стандарты

Качество и вид гранул зависят от сырья и технологии производства. Древесные гранулы с большим содержанием коры обычно имеют тёмный цвет, а гранулы из окорённой древесины — светлый. В процессе производства — например, при сушке — гранулы могут немного «подгореть» и тогда они из белых становятся серыми. Хотя это не всегда сказывается на таких потребительских качествах гранул как теплотворная способность, зольность, прочность и истираемость, но может привести к образованию мелкой пыли при транспортировке за счёт трения гранул друг о друга.

В разных странах приняты различные стандарты производства топливных гранул.

В США действует Standard Regulations & Standards for Pellets in the US: The PFI (pellet).

Стандартом разрешено производство гранул двух сортов: «Премиум» и «Стандарт». «Премиум» должен содержать не более 1 % золы, а «Стандарт» не более 3 %. «Премиум» может применяться для отопления любых зданий. На сорт «Премиум» приходится около 95 % производства гранул в США. Сорт «Стандарт» содержит больший объём коры или сельскохозяйственных отходов. Стандарты определяют также плотность, размеры гранул, влажность, содержание пыли и других веществ. В США топливные гранулы не могут быть более 1 ½ дюймов в длину, диаметр гранул должен быть в диапазоне от ¼ дюйма до 5 1/16 дюйма.

В Германии на топливные гранулы принят стандарт DIN 51731.

Длина — не более 5 см, диаметр — от 4 до 10 мм. Влажность не более 12 %, содержание пыли не более 0,5 % и т. д.

В Австрии — стандарт ONORM M 7135.

Великобритания — The British BioGen Code of Practice for biofuel (pellets).

Швейцария — SN 166000.

Швеция — SS 187120.

В России — стандарта на древесные топливные гранулы не было и нет. Производители в России в основном опираются на немецкий DIN+

Применение

Древесные гранулы высокого качества (белые и серые) используют для отопления жилых домов путём сжигания в гранульных котлах, печах и каминах. Они, как правило, бывают диаметром 6—8 мм и длиной менее 50 мм. В Европе их чаще продают в 15—20 килограммовых мешках.

Спрос на древесные брикеты и гранулы, оборудование для их сжигания и производства растёт пропорционально ценам на такие традиционные виды топлива как нефть и газ. В некоторых странах Европы, где рынок альтернативных источников энергии наиболее развит, гранулами отапливается до 2/3 жилых помещений. Такое широкое распространение объясняется и экологичностью этого вида топлива — при сгорании выбросы CO2 равны поглощению этого газа во время роста дерева, а выбросы NOx и летучих органических компонентов значительно снижены благодаря использованию современных технологий сжигания.

Тёмные гранулы с большим содержанием коры сжигают в котлах большей мощности с целью получения тепла и электроэнергии для населённых пунктов и промышленных предприятий. Тёмные гранулы могут быть большего диаметра. Их продают навалом партиями от двух-трёх тысяч тонн и более.

Производство

В США в начале 2008 года производством топливных гранул заняты более 80 компаний. Они производят около 1,1 млн тонн гранул в год. В 2008 году в США было продано около 2 млн тонн гранул[2]. Более 600 тыс. зданий обогреваются гранулами. Более 20 компаний производят котлы, печи, горелки и др. оборудование для сжигания гранул.

В Финляндии в 2005 году домашний сектор потребил 70 тыс. тонн гранул. Биотопливом обогревались около 7 тыс. зданий. «Дорожная Карта — 2010» в Финляндии планирует производство к 2010 году 1,1 млн тонн гранул.

В 2005 году из Канады было экспортировано 582,5 тыс. тонн гранул. Всего в Канаде в 2008 году было произведено около 1,3 млн тонн. Заводы по производству гранул располагаются главным образом на побережье. Заводы, расположенные на западном побережье Канады, производят гранулы из мягких сортов древесины: ель, сосна. Заводы восточного побережья производят гранулы из твёрдых сортов: дуб, клен, вишня и др.

Все гранулы, получаемые в Северной Америке, производятся из высушенных остатков отходов лесоперерабатывающего производства: древесные опилки, стружка, щепа. Всего два завода добавляют в гранулы древесную кору.

Крупнейшие производители в странах Евросоюза в 2008 году: Швеция — 1,7 млн тонн, Германия — 900 тысяч тонн, Австрия — 800 тысяч тонн[3].

Латвия активно развивает производство биотоплива. В частности, в августе 2012 года был запущен самый крупный в стране завод мощностью 175-200 тыс. тонн пеллет в год.[4]

Во всём мире производство топливных гранул в 2008 г. составило 8‑10 миллионов тонн[5].

В 2009 году в Европе насчитывалось приблизительно 650 заводов по выпуску топливных древесных гранул, которые произвели более 10 млн тонн этой продукции.[6]

В 2011 году в Европе было произведено около 15 млн тонн пеллет.[7]

Россия

В России в 2008 году было произведено 500‑600 тысяч тонн пеллет, производство топливных гранул налажено на 150 предприятиях в разных регионах страны.

В 2009 году произведено около 960 тысяч тонн топливных пеллет. Внутри страны было использовано около 260 тысяч тонн[8].

В 2010 году в России было выпущено порядка 1 млн тонн гранул из древесины и лузги. Большая их часть была экспортирована в Европу. При этом если древесные гранулы в основном покупают скандинавские страны, а также центральная и северная Европа, то российские топливные гранулы из лузги закупают только Великобритания и Польша. [9]

Согласно оценкам ООН, в России ежегодный объем производства топливных гранул в 2011 г. составлял 750 тыс. тонн, из которых 600 тыс. тонн экспортировалось.[10]

В 2011 году ОАО «Выборгская целлюлоза» (пос. Советский, Ленинградская область) запустила крупнейший в мире завод по производству древесных пеллет.[11] Объем производства предприятия должен составить 1 миллион тонн топливных гранул в год.

Планы, прогнозы, перспективы

В начале лета 2010 года Университет Wageningen представил исследование в области биотполива. В ближайшие 25 лет, согласно исследованию, спрос на древесные гранулы увеличится в Европе до 200 млн тонн в год[12]. Через порт Роттердама будет проходить 13-20 млн тонн гранул в год. В июле 2010 г.администрация порта Роттердам объявила о совместном проекте с англо-голландской энергетической биржей APX-ENDEX[12] по созданию биржи биотоплива.

К 2020 году Китай намеревается производить 50 млн тонн гранул ежегодно.

Великобритания планировала к 2010 году довести потребление топливных гранул до 600 тыс. тонн.

В 2010 году холдинг «Русские лесные пеллеты», председателем совета директоров которого является бывший глава Рослесхоза Валерий Павлович Рощупкин, объявил о планах строительства производств по выпуску древесных топливных гранул в 13 субъектах России общей мощностью более 2,5 млн тонн пеллет[13].

В 2012 году ООО «Группа компаний «Русский биоуголь» объявила программе строительства 52 заводов в России суммарной мощностью до 10 миллионов тонн топливных гранул в год, в частности 9 заводов торрефицированных пеллет компания собирается построить в Подмосковье.[14]

См. также

  • Энергетический лес
  • Гранульные (пеллетные) котлы
  • Топливные брикеты

Примечания

  1. ↑ Какие пеллеты лучше: черные или белые?
  2. ↑ Burning Issues: An Update on the Wood Pellet Market
  3. ↑ Burning Issues: An Update on the Wood Pellet Market
  4. ↑ Graanul Pellets запустила крупный пелеттный завод в Латвии
  5. ↑ Дмитрий Лукашев Киловатты из опилок //газета «Энергетика и Промышленность России» № 05 (121) март 2009 года
  6. ↑ Sikkema, R., Steiner, M., Junginger, M., Hiegl, W., Hansen M.T., Faaij, A. 2011. The European wood pellet markets: current status and prospects for 2020. Biofuels, Bioproducts and Biorefining. Volume 5, Issue 3: 250–278.
  7. ↑ Гранула Пром: «Польский рынок пеллет растет»
  8. ↑ В 2009 году объем выпуска топливных гранул (пеллет) вырос на 43%
  9. ↑ Итоги биотопливной отрасли России в 2010 году
  10. ↑ ООН: Ежегодный обзор рынка лесных товаров, 2010-2011 годы
  11. ↑ За полгода производство пеллет в Ленинградской области выросло в 5,7 раза
  12. ↑ 1 2 Порт Роттердам создает биржу биотоплива
  13. ↑ Русские лесные пеллеты для России и Западной Европы
  14. ↑ 9 заводов торрефицированных пеллет собирается построить «Русский биоуголь» в Подмосковье на кредит Внешэкономбанка

dvc.academic.ru

Пеллеты

Пеллеты или топливные гранулы – биотопливо для отопительных и водогрейных котлов, работающих на твердых видах топлива. Производятся из продуктов переработки деревообрабатывающих производств, сельского хозяйства и торфа. По внешнему виду представляют из себя цилиндрические формообразования стандартных размеров.

Разновидности

Сырьем для производства пеллет могут служить разнообразные отходы деревообрабатывающих производств, как то: опилки, щепа, не сортовые и не кондиционные стволы деревьев различных пород, а также сушняк. Из продуктов переработки сельскохозяйственных культур, для изготовления топливных гранул используют солому, лузгу подсолнечника, шелуху прочих культур. Кроме этого, пеллеты изготавливаются из торфа и птичьего помета.

По геометрическим размерам пеллеты могут несколько различаться из-за конструктивных особенностей производящих устройств, а по внешнему виду, как правило, они подобны.

По способу использования пеллеты подразделяются:

  • Для промышленного использования;
  • Для отопления индивидуальных домов.

Состав топливных гранул

Пеллеты, кроме использованного сырья, также квалифицируются по сортам, это:

  1. «Премиум» сорт – белые пеллеты;
  2. Сорт «индастри» – для промышленного использования;
  3. Сорт «стандарт» – агропеллеты.

Белые пеллеты отличаются от прочих своим цветом, они светлых тонов. Такой цвет образуется из-за отсутствия в составе гранул коры деревьев. Данный сорт пеллет обладает низкими показателями зольности и возможностью использования в котлах для стандартных или повышенного качества топлива.

Индустриальные пеллеты – имеют более темный цвет, что обусловлено использованием сырья более низкого качества (кора, древесная пыль). Зольность у данного сорта пеллет выше чем у сорта «Премиум», а теплотворность аналогична ему. Однако при использовании индустриальных гранул, придется чаще выполнять чистку котла.

Агропеллеты – название данного сорта говорит о том, что они изготавливаются из отходов сельскохозяйственных производств. Цвет пеллет данного сорта – темных оттенков. Агропеллеты обладают высокой зольностью, но низкой стоимостью, что является главным преимуществом по сравнению с другими сортами.

 Основные показатели пеллет из разных видов сырья

Показатели Виды сырья
Отходы деревообрабатывающих производств Отходы с/х производств
Хвойные Лиственные Смешанные Пр.-во риса Пр.-во гречи
Плотность, кг/дм 1,147 1,141 1,144 1,173 1,154
Насыпная плотность, кг/м3 526 511 520 585 614
Зольность, % 0,5 0,5 0,5 16 1,6
Теплотворность, МДж/кг 18,9 18,0 18,4
Истираемость, % 0,21 0,2 0,2 0,5 0,12
Влажность, % 8,2 8,5 8,3 7,1 8,2
Содержание SO 0 0 0 0,02 0
Однородность Посторонние составляющие отсутствуют

Как производят топливные гранулы

Производство пеллет это энергоемкое производство, что обусловлено сушкой и прессованием сырья. Процесс производства можно разбить на несколько этапов, это:

  1. Изначально сырье поступает на рубительную машину или иное техническое устройство, на котором происходит крупное дробление исходных компонентов (на приведенной ниже схеме данная операция не указана, сырье после дробления поступает в загрузочный бункер).
  2. Следующий этап – сушка, в процессе выполнения данного мероприятия количество влаги в подготавливаемом сырье не должно превышать 12%. В приведенной схеме сушка производится в сушильном барабане, а тепло производит теплогенератор.
  3. Мелкое дробление сырья – эта операция необходима для создания единообразного размера частей сырья, для успешного выполнения прессования и качественного сжигания произведенной продукции.
  4. Водоподготовка сырья – необходимая операция, обусловленная тем, что после сушки различные компоненты (опилки, кора и прочие) имеют различную влажность, которая может быть ниже 10%, что отрицательно скажется на склеивании материала и его прессовании. Процесс выполняется при помощи воды или пара, что зависит от установленного оборудования (в приведенной схеме данная операция не отражена, т.к. не является основополагающей производства топливных гранул).
  5. Прессование – самый важный этап в производстве топливных гранул. Исходное, подготовленное сырье, поступает на пресс, где подвергается сжатию до необходимых параметров. В процессе прессования из состава подготовленного сырья выделяется лигнин, вещество, склеивающее получившийся материал в гранулы. Гранулы могут различаться по размеру, в зависимости от исходного сырья и установленного оборудования, от 6,0 до 25,0 мм в диаметре.
  6. Охлаждение – в связи с тем, что в процессе прессования получающиеся гранулы нагреваются, то перед расфасовкой, получившийся продукт необходимо охладить.
  7. Фасовка – завершающий этап производства. В зависимости от класса пеллет и их направленности, расфасовку для промышленного применения осуществляют в мешки большого объема, для реализации индивидуальным потребителям – в мешки по 20,0 -25,0 кг.

Где применяют пеллеты

Как любое печное топливо, пеллеты используют для сжигания в твердотопливных котлах в системах отопления и горячего водоснабжения жилых домов и промышленных объектов. В настоящее время разработаны и выпускаются специальные пеллетные котлы, которые оборудованы постоянной подачей воздуха в камеру горения, что обеспечивает полное и качественное сгорание исходного сырья. Некоторые модели котлов оснащены системами автоматики, что позволяет выполнять загрузку топлива несколько раз в месяц.

Стоимость пеллет

Стоимость пелетт зависит от сырья, из которого они произведены, региона производства и реализации.

Сейчас на рынке существует много компаний реализующих топливные гранулы, вот некоторые из предложений:

В городе Санкт-Петербург

  1. Пеллеты сорта «Премиум» 6,0 – 8,0 мм – от 6800 рублей/тонна;
  2. Пеллеты индустриальные – 6000 рублей/тонна.

В городе Екатеринбург

  1. Пеллеты сорта «Премиум» – от 8500 рублей/тонна;
  2. Пеллеты индустриальные – 6000 рублей/тонна.

В городе Киров

  1. Пеллеты сорта «Премиум» – от 5000 рублей/тонна;
  2. Пеллеты индустриальные – от 4500 рублей/тонна.

В городе Красноярск

  1. Пеллеты сорта «Премиум» – от 6500 рублей/тонна;
  2. Пеллеты индустриальные – от 4500 рублей/тонна.

Достоинства использования топливных гранул

  1. Значительная теплотворность по сравнению с дровами и прочими, не переработанными отходами деревоперерабатывающих производств.
  2. Использование пеллет позволяет уменьшить вспомогательные (складские) площади для хранения требуемого запаса топлива на определенный период времени.
  3. Являются трудно возгораемым топливом, что положительно влияет на пожарную опасность складских и прилегающих к ним помещений и территорий.
  4. Экологическая безопасность производства и использования топливных гранул.
  5. Технология производства позволяет утилизировать отходы деревообрабатывающих и сельскохозяйственных производств.
  6. Использование пеллет, по сравнению с другими видами топлива, позволяет снизить выбросы углекислого газа в атмосферу и количество образующей в процессе сжигания золы.
  7. Стоимость обеспечения тепловой энергией и горячей водой потребителей, ниже, чем при использовании в качестве топлива, других видов сырья.

Популярные записи

alter220.ru


Смотрите также

X